Las cianobacterias son microorganismos fotosintéticos muy versátiles que habitan en la mayoría de los ambientes, desde sistemas marinos hasta desiertos extremadamente áridos. Hasta ahora, su rango ecológico parecía estar restringido a ambientes con presencia al menos ocasional de luz solar. Un nuevo estudio, liderado por investigadores del Centro de Astrobiología (CAB) y publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha detectado la presencia de cianobacterias en muestras de roca profunda de la Faja Pirítica Ibérica (zona en la que nace el río Tinto, en la provincia de Huelva).
En el estudio, realizado en el marco de los proyectos Advanced Grant del Consejo de Investigación Europeo (ERC) y RETOS-MINECO español, se presentan evidencias moleculares, microscópicas y metagenómicas del predominio de cianobacterias en el subsuelo de Río Tinto. Las muestras analizadas fueron obtenidas mediante la realización de dos perforaciones dentro del proyecto IPBSL (Iberian Pyrite Belt Subsurface Life, vida subterránea en la Faja Pirítica Ibérica-FPI). Este proyecto, realizado por el CAB entre 2010 y 2015, tenía como objetivo caracterizar la geomicrobiología de los ecosistemas profundos de la FPI.
Los resultados del estudio sugieren que las cianobacterias pueden jugar un papel muy importante como productores primarios dentro de la biosfera profunda de la Tierra
Durante las perforaciones, los testigos extraídos fueron analizados con el sistema SOLID-LDChip, un biochip detector de signos de vida que se desarrolla actualmente en el CAB para la exploración planetaria. Los investigadores detectaron desde el primer momento indicios inmunológicos de la presencia de cianobacterias. El resultado inicial de los análisis fue confirmado posteriormente por otras técnicas, como la secuenciación del gen ARN ribosomal 16S extraído de las rocas analizadas y la visualización de las cianobacterias mediante microscopia con sondas fluorescentes específicas.
Posteriormente, la secuenciación de dos metagenomas (conjunto de genes de una muestra ambiental) a diferentes profundidades, 420 y 607 metros, ha permitido a los investigadores confirmar definitivamente la presencia de cianobacterias. El análisis de la gran cantidad de genes de cianobacterias encontrados ha permitido dilucidar su potencial para utilizar hidrógeno como fuente de energía. Estas cianobacterias parecen aprovechar una “válvula de seguridad” natural, que en la superficie sirve para protegerlas del exceso de luz. Este sistema desvía la energía sobrante hacia el exterior de la célula, transfiriendo electrones a sustancias como metales oxidados o materia orgánica. Paradójicamente, el mismo sistema se activaría en las condiciones de oscuridad y anoxia presentes en el subsuelo profundo, permitiéndoles obtener energía independientemente de la luz.
Los resultados del estudio sugieren que las cianobacterias pueden jugar un papel muy importante como productores primarios dentro de la biosfera profunda de la Tierra. Además, este nicho ecológico, hasta ahora desconocido, pone de manifiesto la gran versatilidad de las cianobacterias, uno de los microorganismos más antiguos de nuestro planeta; y permite plantear nuevos modelos sobre su origen y evolución, así como la presencia de organismos similares en biosferas actuales o primitivas en otros planetas o lunas.
